На 12 август 1953 г. първата в света водородна бомба, съветската РДС-6, е взривена в СССР на полигона в Семипалатинск.

На 16 януари 1963 г., в разгара на Студената война, Никита Хрушчов обявява на света, че Съветският съюз има в арсенала си ново оръжие за масово унищожение – водородната бомба. По-нататъшното развитие беше насочено към намаляване на размера на дизайна на водородните бомби, за да се осигури доставката им до целта с балистични ракети.

„Абсолютно оръжие“: как направиха водородна бомба

Благодарение на това водородна бомба може да бъде направена с почти всякаква мощност и ще бъде много по-евтина от конвенционалната. ядрена бомбасъщата мощност.

Термоядрена бомба, работеща на принципа на Телер-Улам, се състои от два етапа: спусък и контейнер с термоядрено гориво. Коаксиалният спусък и контейнерът са пълни със специална пластмаса, която провежда излъчване от спусъка към контейнера и са поставени в корпус на бомба, изработен от стомана или алуминий.

термоядрени оръжия

Съветските учени са разработили именно бомбата - цялостно устройство, подходящо за практическа военна употреба. Конструктивно бомбата наистина е проектирана за 100 мегатона и тази мощност може да бъде постигната чрез замяна на оловния тампер с уран.

Идеята за термоядрена бомба, инициирана от атомен заряд, е предложена от Енрико Ферми на неговия колега Едуард Телър още през 1941 г., в самото начало на проекта Манхатън.

Мощността на експлозията е 10,4 мегатона, което е 450 пъти повече от мощността на бомбата, пусната през 1945 г. над японския град Нагасаки.

Крайно оръжие

След като САЩ проведоха теста на Иви Майк през ноември 1952 г., който доказа възможността за създаване на мегатонни бомби, съветски съюззапочна работа по друг проект. Друг вид бомба е взривена по време на третия тест – „Пурпурен гранит“ (Purple Granite), като добивът й е приблизително 150 килотона.

На 28 април 1958 г. по време на теста Grapple Y над остров Коледа е хвърлена бомба с мощност 3 мегатона – най-мощното британско термоядрено устройство.

Рядката „Синя луна“ ще се види в петък

От четирите термоядрени бомби, които са били на борда на самолета, три са открити веднага, една - след двумесечно търсене.

Така чистата термоядрена бомба изобщо не включва никакви разлагащи се материали и не създава дългосрочни радиоактивни щети.

термоядрени реакции.

За да се създаде атомна бомба, необходимо и достатъчно условие е да се получи делящ се материал в достатъчни количества.

Нека припомним накратко принципа на действие на такава бомба, известен от курса на училищната физика. Проблемите на атомната бомба започват от момента, в който искаме да увеличим силата на експлозията. Производството на атомната бомба е по-скоро експериментално, отколкото теоретично.

До края на 1945 г. Едуард Телър предлага първия дизайн водородна бомбанаречен "Класически супер". По аналогия с огъня, деутерият трябваше да играе ролята на дърва за огрев, смес от деутерий и тритий - чаша бензин, и атомна бомба - кибрит.

Новата бомба направи възможно използването на уран-238 като експлозив, който преди се е считал за отпадъчни продукти.

Именно такава бомба, RDS-6s, беше успешно изпитана на 12 август 1953 г. на кулата на полигона в Семипалатинск.

Проектите на първите термоядрени устройства не бяха подходящи за реална бойна употреба. Ядрата на деутерий и тритий взаимодействат под въздействието на свръхвисока температура и налягане, което води до термоядрен взрив.

Последици от експлозията.

И така, включването на елементи от уран-238 в термоядрен заряд (в този случай използваният уран-238 се разделя под действието на бързи неутрони и дава радиоактивни фрагменти. Термоядрено взривно устройство може да бъде изградено както с течен деутерий, така и с газообразен компресиран.

Чисти термоядрени оръжия[редактиране на wiki текст]

Обвивката на контейнера може да бъде направена както от уран-238, вещество, което се разделя под въздействието на бързи неутрони (>0,5 MeV), освободени по време на реакцията на синтез, така и от олово.

Ядрените тестове на бомби със сферична втора степен се оказаха по-ефективни от бомби, използващи цилиндрична втора степен.

Инциденти с термоядрени боеприпаси[редактиране на wiki текст]

По подобен начин се създава термоядрен взрив с практически неограничена мощност, тъй като други слоеве от литиев деутерид и слоеве от уран-238 (пуф) могат да бъдат разположени зад черупката.

Бомбата е взривена на височина от 4000 метра над полигона " Нова Земя". Година и половина по-рано в СССР беше извършена най-мощната експлозия на водородна бомба в света - на Нова Земля беше взривен заряд с капацитет над 50 мегатона.

Резюме по темата:

термоядрени оръжия

План:

1 Общо описание
2 Термоядрен боеприпас
3 История
- 3.1 СССР
- 3.2 Съединени щати
- 3.3 Обединеното кралство
- 3.4 Китай
- 3.5 Франция
- 3.6 Други страни
4 Аварии с термоядрени боеприпаси
- 4.1 САЩ, 1958 г
- 4.2 Испания, 1966 г
- 4.3 Гренландия, 1968 г

Въведение

термоядрено оръжие(то е водородна бомба) - вид оръжие за масово унищожение, чиято разрушителна сила се основава на използването на енергията на реакцията на ядрен синтез на леки елементи в по-тежки (например синтез на едно ядро на хелиев атом от два ядра от атоми на деутерий (тежки водород), в които се отделя огромно количество енергия. Със същите увреждащи фактори като ядрени оръжия, термоядрените оръжия имат много по-висок експлозивен добив. Теоретично той е ограничен само от броя на наличните компоненти. Трябва да се отбележи, че често цитираното твърдение, че радиоактивното замърсяване от термоядрена експлозия е много по-слабо, отколкото от атомна експлозия, се отнася до реакциите на синтез, които се използват само във връзка с много по-„мръсни“ реакции на делене. Терминът "чисто оръжие", който се появява в англоезичната литература, изпада в употреба в края на 70-те години. Всъщност всичко зависи от вида на реакцията, използвана в конкретен продукт. По този начин включването на елементи от уран-238 ( В същото време използваният във водородната бомба уран-238 се разпада под действието на бързи неутрони и дава радиоактивни фрагменти. Самите неутрони произвеждат индуцирана радиоактивност.) позволява значително (до пет пъти) увеличение на общата мощност на експлозията, но значително (5-10 пъти) увеличава количеството на радиоактивните отпадъци.

Схема на Телер-Улам.

1. Общо описание

Термоядрено взривно устройство може да бъде изградено с помощта на течен деутерий или газообразен компресиран деутерий. Но появата на термоядрени оръжия стана възможна само благодарение на разнообразието от литиев хидрид - литиево-6 деутерид. Това е съединение на тежкия изотоп на водорода - деутерий и изотопа на лития с масово число 6.

Литиевият-6 деутерид е твърдо вещество, което ви позволява да съхранявате деутерий (чието нормално състояние е газ при нормални условия) при положителни температури, а освен това вторият му компонент, литий-6, е суровина за получаване на най-много оскъден изотоп на водорода - тритий. Всъщност 6 Li е единственият промишлен източник на тритий:

Ранните американски термоядрени боеприпаси също са използвали естествен литиев деутерид, който съдържа основно литиев изотоп с масово число 7. Той също така служи като източник на тритий, но за това неутроните, участващи в реакцията, трябва да имат енергия от 10 MeV и повече .

Термоядрена бомба, работеща на принципа на Телер-Улам, се състои от два етапа: спусък и контейнер с термоядрено гориво.

Спусъкът е малко ядрено оръжие с плутоний, усъвършенствано от синтез, с мощност от няколко килотона. Задачата на спусъка е да създаде необходимите условия за предизвикване на термоядрена реакция - висока температура и налягане.

Контейнерът за термоядрено гориво е основният елемент на бомбата. Изработен е от уран-238, вещество, което се разпада под въздействието на бързи неутрони (>1 MeV), освободени по време на реакцията на синтез, и абсорбира бавни неутрони. Може да се направи от олово. Контейнерът е покрит със слой от абсорбатор на неутрони (борни съединения), за да се предотврати преждевременното нагряване на термоядреното гориво от неутронния поток от спусъка, което може да предотврати ефективното му компресиране. Вътре в контейнера има термоядрено гориво - литий-6 деутерид - и плутониев прът, разположен по оста на контейнера, който играе ролята на предпазител за термоядрена реакция. Коаксиалният спусък и контейнерът са пълни със специална пластмаса, която провежда излъчване от спусъка към контейнера и са поставени в корпус на бомба, изработен от стомана или алуминий.

Възможно е вторият етап да е направен не под формата на цилиндър, а под формата на сфера. Принципът на действие е същият, но вместо плутониева запалителна пръчка се използва плутониева куха сфера, разположена вътре и осеяна със слоеве литий-6 деутерид. Ядрените тестове на бомби със сферична втора степен се оказаха по-ефективни от бомби, използващи цилиндрична втора степен.

Когато спусъкът експлодира, 80% от освободената от него енергия се изразходва за мощен импулс от мека рентгенова радиация, която се абсорбира от черупката на втория етап. В резултат на рязко нагряване на урановата (оловна) обвивка настъпва аблация на обвивното вещество и се появява струйна тяга, която заедно с лек натиск компресира втория етап. В същото време обемът му намалява няколко хиляди пъти, а термоядреното гориво се нагрява до температури, близки до минималните за започване на реакцията. Плутониевият прът преминава в свръхкритично състояние и вътре в контейнера започва ядрена реакция. Неутроните, излъчвани от горящия плутоний прът, взаимодействат с литий-6, което води до тритий, който взаимодейства с деутерий.

АБойна глава преди експлозия; първата стъпка е отгоре, втората стъпка е отдолу. И двата компонента термоядрена бомба.
БЕксплозивът детонира първия етап, компресира плутониевата сърцевина до свръхкритично състояние, инициира верижна реакция на делене.
° СВ процеса на разцепване в първия етап възниква рентгенов импулс, който се разпространява по вътрешната част на черупката, прониквайки през пълнителя от пенополистирол.
дВторият етап се компресира в резултат на аблация (изпаряване) под въздействието на рентгенови лъчи, а плутониевият прът във втория етап преминава в свръхкритично състояние, като инициира верижна реакция, отделяйки огромно количество топлина.
ЕВ компресиран и нагрят литий-6 деутерид възниква реакция на синтез, излъченият неутронен поток е инициатор на реакцията на разделяне на тампер. Огненото кълбо се разширява...

Ако обвивката на контейнера е направена от естествен уран, тогава бързите неутрони, получени в резултат на реакцията на синтез, предизвикват реакции на делене на атоми уран-238 в него, добавяйки своята енергия към общата енергия на експлозията. По подобен начин се създава термоядрен взрив с практически неограничена мощност, тъй като други слоеве от литиев деутерид и слоеве от уран-238 (пуф) могат да бъдат разположени зад черупката.

2. Устройството на термоядрени боеприпаси

Термоядрените боеприпаси съществуват както под формата на въздушни бомби ( водородили термоядрена бомба) и бойни глави за балистични и крилати ракети.

3. История

На 1 ноември 1952 г. САЩ взривиха първото термоядрено оръжие на атола Ениветок. Първата в света водородна бомба - съветска RDS-6е взривен на 12 август 1953 г. на полигона в Семипалатинск. Устройството, тествано от САЩ през 1952 г., всъщност не е "бомба", а е лабораторна проба, "3-етажна къща, пълна с течен деутерий", направена под формата на специален дизайн. Съветски учени са разработили бомба - цялостно устройство, подходящо за практическа употреба. . Мощността на взривеното от американците устройство обаче е 10 мегатона, докато мощността на бомбата, проектирана от Сахаров-Лаврентиев, е 400 килотона. Най-голямата някога взривена водородна бомба е съветската 50-мегатонна "Цар Бомба", взривена на 30 октомври 1961 г. на полигона на архипелага Нова Земля. Впоследствие Никита Хрушчов публично се пошегува, че 100-мегатонната бомба първоначално е трябвало да бъде взривена, но зарядът е намален, „за да не се счупят всички прозорци в Москва“. Конструктивно бомбата наистина е проектирана за 100 мегатона и тази мощност може да бъде постигната чрез замяна на оловния тампер с уран. Бомбата е взривена на височина 4000 метра над полигона Нова Земля. Ударната вълна след експлозията обиколи земното кълбо три пъти. Въпреки успешното изпитание, бомбата не влезе в експлоатация; въпреки това създаването и тестването на супербомбата беше от голямо политическо значение, което показва, че СССР е решил проблема с постигането на практически всяко ниво на мегатонаж на ядрен арсенал. Любопитно е да се отбележи, че след това нарастването на мегатонажа на американския ядрен арсенал спря.

3.1. СССР

Схема за детонация на имплозивен заряд

Първият съветски проект на термо ядрено устройствоприличаше на бутер пай, във връзка с което получи кодовото име "Слойка". Проектът е разработен през 1949 г. (дори преди да бъде изпробвана първата съветска ядрена бомба) от Андрей Сахаров и Виталий Гинзбург и е имал конфигурация на заряда, различна от известната сега отделна схема на Телер-Улам. В заряда слоеве от делящ се материал се редуваха със слоеве от термоядрен синтез – литиев деутерид, смесен с тритий („първата идея на Сахаров“). Ядреният заряд, разположен около заряда на делене, не е увеличил ефективно общата мощност на устройството ( съвременни устройстватип "Teller-Ulam" може да даде коефициент на умножение до 30 пъти). Освен това областите на заряди на делене и синтез бяха разпръснати с конвенционален експлозив - инициатор на първичната реакция на делене, което допълнително увеличи необходимата маса на конвенционалните експлозиви. Първото устройство от типа „Слойка“ е изпитано през 1953 г. и е наречено Джо-4 на Запад (първите съветски ядрени опити са с кодово име от американския прякор на Йосиф (Йосиф) Сталин „Чичо Джо“). Мощността на експлозията беше еквивалентна на 400 килотона с ефективност само 15-20%. Изчисленията показаха, че разширяването на нереагиралия материал предотвратява увеличаване на мощността над 750 килотона.

След американския тест Evie Mike през ноември 1952 г., който доказва възможността за изграждане на мегатонни бомби, Съветският съюз започва да разработва друг проект. Както Андрей Сахаров споменава в мемоарите си, „втората идея“ е предложена от Гинзбург през ноември 1948 г. и предлага използването на литиев деутерид в бомбата, който при облъчване с неутрони образува тритий и отделя деутерий.

В края на 1953 г. физикът Виктор Давиденко предлага първичният (деляне) и вторичният (синтез) заряд да се поставят в отделни обеми, като по този начин се повтаря схемата на Телер-Улам. Следващата голяма стъпка е предложена и разработена от Сахаров и Зельдович през пролетта на 1954 г. Той предвижда използването на рентгенови лъчи с реакция на делене за компресиране на литиев деутерид преди синтез („имплозия на лъча“). „Третата идея“ на Сахаров е тествана по време на изпитанията на RDS-37 с капацитет 1,6 мегатона през ноември 1955 г. По-нататъшното развитие на тази идея потвърди практическата липса на фундаментални ограничения върху мощността на термоядрените заряди.

Съветският съюз демонстрира това чрез тестване през октомври 1961 г., когато 50-мегатонна бомба, доставена от бомбардировач Ту-95, беше взривена на Нова Земля. Ефективността на устройството е почти 97% и първоначално е проектирана за капацитет от 100 мегатона, който впоследствие е намален наполовина по волево решение на ръководството на проекта. Това беше най-мощното взривно устройство, разработено и изпробвано някога на Земята.

3.2. САЩ

Идеята за термоядрена бомба, инициирана от атомен заряд, е предложена от Енрико Ферми на неговия колега Едуард Телър още през 1941 г., в самото начало на проекта Манхатън. Телър прекарва голяма част от работата си по проекта Манхатън, работейки върху проекта за термоядрена бомба, като до известна степен пренебрегва самата атомна бомба. Фокусът му върху трудностите и позицията му на „застъпник на дявола“ в дискусиите на проблемите карат Опенхаймер да отведе Телър и други „проблемни“ физици към странична линия.

Първите важни и концептуални стъпки към реализирането на синтезния проект бяха направени от сътрудника на Телер Станислав Улам. За да започне термоядрен синтез, Улам предложи термоядреното гориво да се компресира, преди да започне да се нагрява, като за това се използват факторите на първичната реакция на делене, а също и да се постави термоядреният заряд отделно от първичния ядрен компонент на бомбата. Тези предложения направиха възможно разработването на термоядрени оръжия да се превърне в практическа плоскост. Въз основа на това Телър предположи, че рентгеновото и гама лъчението, генерирано от първичната експлозия, може да прехвърли достатъчно енергия към вторичния компонент, разположен в обща обвивка с първичния, за да извърши достатъчно имплозия (компресия) и да инициира термоядрена реакция . По-късно Телър, неговите поддръжници и недоброжелатели обсъждат приноса на Улам към теорията зад този механизъм.

1 ноември 1952 г. на атола Enewetok (Маршаловите острови) под името "Evie Mike" (англ. Айви Майк) беше проведено пълномащабно изпитание на двустепенно устройство с конфигурация Телер-Улам. Мощността на експлозията е 10,4 мегатона, което е 450 пъти повече от мощността на бомбата, пусната през 1945 г. над японския град Нагасаки. Устройството с обща маса от 62 тона включваше криогенен резервоар със смес от течен деутерий и тритий и конвенционален ядрен заряд, разположен отгоре. Плутониев прът минава през центъра на криогенния резервоар, който е "свещ" за термоядрена реакция. И двата компонента на заряда са поставени в обща обвивка от 4,5 тона уран, напълнена с полиетиленова пяна, която играе ролята на проводник за рентгеново и гама лъчение от първичния заряд към вторичния.

Монтаж на бойни глави

Смес от течни водородни изотопи нямаше практическо приложениеза термоядрени боеприпаси и последващият напредък в разработването на термоядрени оръжия е свързан с използването твърдо гориво- литий-6 деутерид. През 1954 г. тази концепция е тествана на атола Бикини по време на теста "Браво" от поредицата "Операция Castle", когато избухва устройство с кодово име "Shrimp". Термоядреното гориво в устройството беше смес от 40% литий-6 деутерид и 60% литий-7 деутерид. Изчисленията предвиждаха, че литий-7 няма да участва в реакцията, но някои разработчици подозираха такава възможност, прогнозирайки увеличение на мощността на експлозия до 20%. Реалността се оказа много по-драматична: с проектен капацитет от 6 мегатона, реалният беше 15, а този тест беше най-много мощна експлозияпроизвеждан някога от Съединените щати.

Скоро развитието на термоядрени оръжия в Съединените щати беше насочено към миниатюризиране на дизайна на Телър-Улам, който можеше да бъде оборудван с междуконтинентални балистични ракети (ICBMs/ICBMs) и балистични ракети, изстрелвани от подводници (SLBMs/SLBM). До 1960 г. бойните глави от клас мегатон W47, разположени на подводници, оборудвани с балистични ракети Polaris, са приети. Бойните глави тежат 700 паунда (320 кг) и са с диаметър 18 инча (50 см). По-късните тестове показаха ниската надеждност на бойните глави, инсталирани на ракетите Polaris, и необходимостта от тяхното подобрение. До средата на 70-те години миниатюризацията на новите версии на бойни глави по схемата Телер-Улам направи възможно поставянето на 10 или повече бойни глави в размерите на бойната глава на ракети с множество бойни глави (MIRV).

3.3. Великобритания

Във Великобритания разработването на термоядрени оръжия започва през 1954 г. в Олдермастън от група, ръководена от сър Уилям Пени, който преди това е участвал в проекта Манхатън в САЩ. Като цяло познанията на британската страна по термоядрения проблем бяха на много елементарно ниво, тъй като Съединените щати не споделяха информация, позовавайки се на Закона за атомната енергия от 1946 г. Въпреки това на британците беше позволено да правят наблюдения и те използваха самолета, за да вземат проби по време на американците ядрени тестове, който даде информация за продуктите от ядрени реакции, получени във вторичния етап на имплозия на лъча. Поради тези трудности през 1955 г. британският министър-председател Антъни Идън се съгласява с таен план за разработване на много мощна атомна бомба в случай на провал на проекта Алдермастън или дълги забавяния в изпълнението му.

През 1957 г. Обединеното кралство провежда серия от изпитания на Коледните острови в Тихия океан под общото наименование „Операция Грайпъл“ (Operation Skirmish). Първият под името "Къс гранит" (Fragile Granite), беше изпробван експериментално термоядрен апарат с капацитет от около 300 килотона, който се оказа много по-слаб от съветските и американските колеги. Британското правителство обаче обяви успешен тест на термоядрено устройство.

Тестът на Orange Herald взриви усъвършенствана атомна бомба от 700 килотона, най-мощната атомна (нетермоядрена) бомба, създавана някога на Земята. Почти всички свидетели на изпитанията (включително екипажа на самолета, който го е пуснал) вярват, че това е термоядрена бомба. Бомбата се оказва твърде скъпа за производство, тъй като включва заряд от плутоний с тегло 117 килограма, а годишното производство на плутоний в Обединеното кралство по това време е 120 килограма. Друг вид бомба е взривена по време на третия тест – „Пурпурен гранит“ (Purple Granite), като добивът й е приблизително 150 килотона.

През септември 1957 г. е проведена втора серия от тестове. Първото, което експлодира в тест, наречен "Grapple X Round C" на 8 ноември, беше двустепенно устройство с по-мощен заряд на делене и по-прост заряд за синтез. Мощността на експлозията е приблизително 1,8 мегатона. На 28 април 1958 г. по време на теста Grapple Y над остров Коледа е хвърлена бомба с мощност 3 мегатона – най-мощното британско термоядрено устройство.

На 2 септември 1958 г. е взривена олекотена версия на устройството, тествана под името "Grapple Y", с капацитет около 1,2 мегатона. 11 септември 1958 г. през последен тестпод името Halliard 1 беше взривено тристепенно устройство с капацитет около 800 килотона. На тези тестове бяха поканени американски наблюдатели. След успешната експлозия на устройства от клас мегатон (която потвърди способността на британската страна да създава самостоятелно бомби по схемата Телер-Улам), Съединените щати започнаха ядрено сътрудничество с Великобритания, като сключиха споразумение през 1958 г. за съвместно разработване на ядрени оръжия. Вместо да разработят собствен проект, британците получиха достъп до проекта на малки американски бойни глави Mk 28 с възможност за правене на техни копия.

3.4. Китай

Китайски Народна републикатества първото си устройство за синтез на Teller-Ulam с мощност 3,36 мегатона през юни 1967 г. (известно също като Тест номер 6). Тестът беше извършен само 32 месеца след взривяването на първата атомна бомба в Китай, отбелязвайки най-бързото развитие на национална ядрена програма от делене до синтез.

3.5. Франция

По време на изпитанията на Canopus през август 1968 г. Франция взриви термоядрено устройство Телер-Улам с мощност от около 2,6 мегатона. Подробности за развитието на френската програма са слабо известни.

3.6. Други държави

Подробностите за развитието на проекта Телер-Улам в други страни са по-малко известни.

4. Инциденти с термоядрени оръжия

4.1. САЩ, 1958 г

Сблъсъкът на бомбардировач B-47 и изтребител F-86 над остров Тайби на 5 февруари 1958 г. е авиационен инцидент над бреговете на американския щат Джорджия, в резултат на което изтребителят е загубен, а екипажът на бомбардировача трябваше случайно да хвърли в океана водородна бомба Mark 15. Бомбата все още не е намерена; Смята се, че тя почива на дъното на залива Васо (англ. Wassaw звук) южно от курортния град Тайби Айлънд.

4.2. Испания, 1966 г

На 17 януари 1966 г. американски бомбардировач B-52 се сблъсква с танкер над Испания, убивайки седем души. От четирите термоядрени бомби, които са били на борда на самолета, три са открити веднага, една - след двумесечно търсене.

4.3. Гренландия, 1968 г

На 21 януари 1968 г. самолет B-52, излитащ от летището в Платсбърг (Ню Йорк) в 21:40 CET, се разбива в ледената обвивка на залива Норт Стар (Гренландия) на петнадесет километра от базата на американските военновъздушни сили Туле. На борда на самолета имаше 4 термоядрени бомби.

Огънят е допринесъл за детонацията на помощните заряди и в четирите атомни бомбиах, които са на въоръжение с бомбардировача, но не са довели директно до експлозия на ядрени устройства, тъй като не са били приведени в бойна готовност от екипажа. Повече от 700 датски цивилни и американски военни работеха при опасни условия без лични предпазни средства, за да почистят ядреното замърсяване. През 1987 г. близо 200 датски работници неуспешно се опитаха да съдят Съединените щати. Въпреки това, част от информацията беше разпространена от американските власти съгласно Закона за свобода на информацията. Но Кааре Улбак, главен консултант за датчани Национален институтот радиационната хигиена, каза, че Дания внимателно е изследвала здравето на работниците в Тула и не е открила доказателства за увеличаване на смъртните случаи или раковите нива.

Пентагонът публикува информация, че всичките четири атомни бойни глави са намерени и унищожени. Но през ноември 2008 г., поради изтичането на срока на секретност, информацията, класифицирана като „Секретна“, беше разкрита. В документите се казва, че катастрофиралият бомбардировач е носил четири бойни глави, но в рамките на няколко седмици учените са успели да открият само 3 бойни глави от фрагменти. През август 1968 г. подводницата Star III е изпратена в базата да търси изгубена бомба със сериен номер 78252 в морето. Но досега не е намерен. За да се избегне паниката сред населението, САЩ пуснаха информация за намерените четири унищожени бомби.

Докладът на BBC, че в ледовете на Гренландия има ядрена бомба, беше развенчан в датски доклад от 2009 г., в който се казваше: „Ние показахме, че четири ядрени бомби са били унищожени при експлозиите, последвали катастрофата. Това не се обсъжда и можем да дадем ясен отговор: няма бомба, няма бомба и американците не са търсили бомба.

, касетъчна бомба .

Както знаете, главният двигател на прогреса на човешката цивилизация е войната. И много "ястреби" оправдават масовото изтребление на себеподобните си именно с това. Въпросът винаги е бил спорен, а появата на ядрени оръжия безвъзвратно превърна знака плюс в знак минус. Наистина, защо ни е нужен напредък, който в крайна сметка ще ни унищожи? Още повече, че дори в това самоубийствено деяние мъжът показа характерната си енергия и изобретателност. Той не само измисли оръжие за масово унищожение (атомната бомба), но продължи да го подобрява, за да се самоубие бързо, ефективно и със сигурност. Пример за такава активна дейност е много бърз скок към следващата стъпка в развитието на атомните военни технологии – създаването на термоядрено оръжие (водородна бомба). Но нека оставим настрана моралния аспект на тези суицидни тенденции и да преминем към въпроса, поставен в заглавието на статията – каква е разликата между атомна бомба и водородна бомба?

Малко история

Там, отвъд океана

Както знаете, американците са най-предприемчивите хора в света. Имат страхотен усет към всичко ново. Затова не бива да се учудваме, че първата атомна бомба се появи в тази част на света. Нека дадем малко историческа справка.

Първата стъпка към създаването на атомна бомба може да се счита експериментът на двама немски учени О. Хан и Ф. Щрасман върху разделянето на уранов атом на две части. Тази, така да се каже, все още несъзнателна стъпка е предприета през 1938 г.

Нобеловият лауреат французинът Ф. Жолио-Кюри през 1939 г. доказва, че деленето на атом води до верижна реакция, придружена от мощно освобождаване на енергия.

Геният на теоретичната физика А. Айнщайн поставя подписа си под писмо (през 1939 г.), адресирано до президента на Съединените щати, инициирано от друг атомен физик Л. Силард. В резултат на това, още преди избухването на Втората световна война в Съединените щати, беше решено да започне разработването атомни оръжия.

Първият тест на новото оръжие е извършен на 16 юли 1945 г. в северната част на Ню Мексико.

По-малко от месец по-късно две атомни бомби са хвърлени върху японските градове Хирошима и Нагасаки (6 и 9 август 1945 г.). Човечеството навлезе в нова ера – сега то успя да се самоунищожи за няколко часа.

Американците изпаднаха в истинска еуфория от резултатите от тоталното и светкавично поражение на мирните градове. Штабните теоретици на въоръжените сили на САЩ веднага се заеха с изготвянето на грандиозни планове, състоящи се в пълното заличаване от лицето на Земята на 1/6 от света - Съветския съюз.

Настигнат и изпреварен

В Съветския съюз също не седяха със скръстени ръце. Вярно е, че имаше известно забавяне, причинено от решението на по-спешни въпроси - Второто Световна война, чиято основна тежест лежеше върху страната на Съветите. Американците обаче не носеха дълго жълтата фланелка на лидера. Още на 29 август 1949 г. на полигона близо до град Семипалатинск за първи път е изпитан атомен заряд от съветски образец, създаден за кратко време от руски ядрени учени под ръководството на акад. Курчатов.

И докато разочарованите „ястреби“ от Пентагона преразглеждаха амбициозните си планове за унищожаване на „крепостината на световната революция“, Кремъл нанася превантивен удар – през 1953 г., на 12 август, беше изпробван нов тип ядрено оръжие. На същото място, близо до град Семипалатинск, беше взривена първата в света водородна бомба под кодовото име "Продукт RDS-6s". Това събитие предизвика истинска истерия и паника не само на Капитолийския хълм, но и във всичките 50 щата на „крепост на световната демокрация“. Защо? Каква разлика между атомната бомба и водородната бомба ужаси световната суперсила? Ще отговорим веднага. Водородната бомба е много по-мощна от атомната. В същото време е много по-евтино от еквивалентна атомна проба. Нека разгледаме тези разлики по-подробно.

Какво е атомна бомба?

Принципът на действие на атомната бомба се основава на използването на енергия в резултат на нарастващата верижна реакция, причинена от деленето (разцепването) на тежки ядра на плутоний или уран-235, последвано от образуването на по-леки ядра.

Самият процес се нарича еднофазен и протича по следния начин:

След детонацията на заряда веществото вътре в бомбата (изотопи на уран или плутоний) навлиза в стадия на разпад и започва да улавя неутрони.

Процесът на гниене се разраства като лавина. Разцепването на един атом води до разпадането на няколко. Възниква верижна реакция, която води до унищожаване на всички атоми в бомбата.

Започва ядрена реакция. Целият заряд на бомбата се превръща в едно цяло, а масата й преминава критичната си точка. Освен това цялата тази оргия не трае много дълго и е придружена от моментално освобождаване на огромно количество енергия, което в крайна сметка води до грандиозна експлозия.

Между другото, тази характеристика на атомния еднофазен заряд е бързо да печели критична маса- не ви позволява безкрайно да увеличавате мощността на този тип боеприпаси. Зарядът може да е стотици килотони, но колкото по-близо е до нивото на мегатона, толкова по-малко ефективен е. Просто няма време да се раздели напълно: ще има експлозияи част от заряда ще остане неизползван - ще бъде разпръснат от експлозия. Този проблем е решен в следващия тип атомно оръжие - във водородна бомба, която се нарича още термоядрена.

Какво е водородна бомба?

При водородната бомба протича малко по-различен процес на освобождаване на енергия. Основава се на работа с водородни изотопи – деутерий (тежък водород) и тритий. Самият процес е разделен на две части или, както се казва, е двуфазен.

Първата фаза е, когато основният доставчик на енергия е деленето на тежки ядра на литиев деутерид на хелий и тритий.

Втората фаза започва термоядрен синтез на базата на хелий и тритий, което води до моментално нагряване вътре в бойната глава и в резултат на това причинява мощна експлозия.

Благодарение на двуфазната система термоядрен заряд може да бъде с всякаква мощност.

Забележка. Описанието на процесите, протичащи в атомната и водородната бомба, далеч не е пълно и най-примитивно. Даден е само за общо разбиране на разликите между тези два вида оръжия.

Сравнение

Какво има в сухото вещество?

Относно вредните фактори атомна експлозиявсеки ученик знае

светлинно излъчване;
ударна вълна;
електромагнитен импулс (EMP);
проникваща радиация;
радиоактивно замърсяване.

Същото може да се каже и за термоядрена експлозия. Но!!! Силата и последствията от термоядрен взрив са много по-силни от атомния. Ето два добре познати примера.

„Бебе“: черен хумор или цинизмът на чичо Сам?

Атомната бомба (кодово име "Kid"), хвърлена върху Хирошима от американците, все още се смята за "референтен" индикатор за атомни заряди. Мощността му беше приблизително 13 до 18 килотона, а експлозията беше перфектна във всички отношения. По-късно по-мощни заряди бяха тествани повече от веднъж, но не много (20-23 килотона). Те обаче показаха резултати, които леко надвишиха постиженията на "Хлапето", а след това напълно спряха. Появи се по-евтина и по-силна „водородна сестра“ и вече нямаше смисъл да се подобряват атомните заряди. Ето какво се случи "на изхода" след експлозията на "Хлапето":

Ядрената гъба достига височина от 12 км, диаметърът на "шапката" е около 5 км.
Мигновеното освобождаване на енергия по време на ядрена реакция предизвика температура в епицентъра на експлозията от 4000 ° C.
Огнено кълбо: около 300 метра в диаметър.
Ударната вълна счупи стъкло на разстояние до 19 км, но се усети много по-далеч.
Около 140 хиляди души загинаха едновременно.

Кралица на всички кралици

Последиците от експлозията на най-мощната водородна бомба, тествана досега, така наречената Цар бомба (кодово име AN602), надмина всички експлозии на атомни заряди (не термоядрен), извършени преди, взети заедно. Бомбата беше съветска, с капацитет 50 мегатона. Изпитанията му са проведени на 30 октомври 1961 г. в района на Нова Земля.

Ядрената гъба е нараснала с 67 км височина, а диаметърът на горната "шапачка" е приблизително 95 км.
Светлинна радиация попадна на разстояние под 100 км, причинявайки изгаряния от трета степен.
Огнената плетеница или топката е нараснала до 4,6 км (радиус).
Звуковата вълна е записана на разстояние 800 км.
Сеизмичната вълна обиколи планетата три пъти.
Ударната вълна се усеща на разстояние до 1000 км.
Електромагнитният импулс създаде мощни смущения в продължение на 40 минути на няколкостотин километра от епицентъра на експлозията.

Човек може само да си фантазира какво би се случило с Хирошима, ако такова чудовище беше хвърлено върху нея. Най-вероятно не само градът ще изчезне, но и самата Страна на изгряващото слънце. Е, сега нека приведем всичко, което казахме, към общ знаменател, тоест ще съставим сравнителна таблица.

Таблица

Атомна бомба	водородна бомба
Принципът на действие на бомбата се основава на деленето на ядра на уран и плутоний, което води до прогресивна верижна реакция, която води до мощно освобождаване на енергия, което води до експлозия. Този процес се нарича еднофазен или едноетапен	Ядрената реакция протича по двуетапна (двуфазна) схема и се основава на водородни изотопи. Първо се случва делене на тежки ядра на литиев деутерид, след което, без да се чака края на деленето, започва термоядрен синтез с участието на получените елементи. И двата процеса са придружени от колосално освобождаване на енергия и в крайна сметка завършват с експлозия.
Поради определени физически причини (вижте по-горе) максимална мощностатомният заряд се колебае в рамките на 1 мегатон	Силата на термоядрен заряд е почти неограничена. Колкото повече изходен материал, толкова по-силна ще бъде експлозията
Процесът на създаване на атомен заряд е доста сложен и скъп.	Водородната бомба е много по-лесна за направа и по-евтина.

И така, разбрахме каква е разликата между атомна и водородна бомба. За съжаление, нашият малък анализ само потвърди тезата, изразена в началото на статията: напредъкът, свързан с войната, тръгна по катастрофален път. Човечеството е на ръба на самоунищожението. Остава само да натиснете бутона. Но нека не приключваме статията с толкова трагична нотка. Силно се надяваме, че разумът, инстинктът за самосъхранение в крайна сметка ще победи и ще ни очаква мирно бъдеще.

Водородна бомба (Hydrogen Bomb, HB) е оръжие за масово унищожение с невероятна разрушителна сила (мощността се оценява в мегатони TNT). Принципът на действие на бомбата и структурната схема се основават на използването на енергията на термоядрен синтез на водородни ядра. Процесите, които протичат по време на експлозия, са подобни на тези, които протичат в звездите (включително Слънцето). Първият тест на HB, подходящ за транспортиране на дълги разстояния (проект Сахаров A.D.), беше проведен в Съветския съюз на полигона близо до Семипалатинск.

термоядрена реакция

Нашето слънце съдържа огромни запаси от водород, който е под постоянното влияние на свръхвисоко налягане и температури (около 15 милиона градуса по Келвин). При такава екстремна плътност и температура на плазмата, ядрата на водородните атоми непрекъснато се сблъскват едно с друго. Резултатът от много сблъсъци е сливането на ядра и в резултат на това образуването на ядра на по-тежък елемент - хелий. Реакциите от този тип се наричат термоядрен синтез, те се характеризират с освобождаване на огромно количество енергия.

Законите на физиката обясняват освобождаването на енергия по време на термоядрена реакция, както следва: част от масата на леките ядра участва в образуването на повече тежки елементи, остава неизползвана и се превръща в чиста енергия в огромни количества. Ето защо нашето небесно тяло губи приблизително 100 милиарда тона материя, освобождавайки непрестанен поток от енергия в космоса, което, наред с други неща, позволи на живота да възникне и съществува на нашата планета.

Изотопи на водорода

Най-простият от всички съществуващи атоми е водородният атом. Състои се само от един протон, който образува ядрото, и един електрон, който се върти около него. Като резултат научно изследваневода (H2O), е установено, че т. нар. "тежка" вода присъства в нея в малки количества. Той съдържа "тежки" изотопи на водорода (2H или деутерий), чиито ядра освен един протон съдържат и един неутрон (частица, близка по маса до протон, но лишена от заряд).

Науката познава и тритий - третият изотоп на водорода, чието ядро съдържа 1 протон и 2 неутрона наведнъж. Тритият се характеризира с нестабилност и постоянен спонтанен разпад с освобождаване на енергия (радиация), което води до образуването на хелиев изотоп. Следи от тритий се намират в горните слоеве на земната атмосфера: именно там, под въздействието на космическите лъчи, газовите молекули, които образуват въздуха, претърпяват подобни промени. Възможно е също да се получи тритий в ядрен реактор чрез облъчване на изотопа литий-6 с мощен неутронен поток.

Разработване и първи тестове на водородната бомба

В резултат на задълбочен теоретичен анализ специалисти от СССР и САЩ стигнаха до заключението, че смес от деутерий и тритий прави най-лесно започването на термоядрен синтез. Въоръжени с тези знания учени от САЩ през 50-те години на миналия век започват да реализират проектирането и създаването на водородна бомба. И още през пролетта на 1951 г. е извършен тест на полигона Ениветок (атол в Тихия океан), но тогава е постигнат само частичен термоядрен синтез.

Измина малко повече от година и през ноември 1952 г. беше извършено второ изпитание на водородна бомба с капацитет около 10 Mt в TNT. Тази експлозия обаче трудно може да се нарече експлозия на термоядрена бомба в съвременния смисъл: всъщност устройството беше голям контейнер (с размерите на триетажна къща), пълен с течен деутерий.

В Русия също започнаха да подобряват атомните оръжия и първата водородна бомба от проекта на А. Д. Сахаров. е изпитан в СССР на полигона в Семипалатинск на 12 август 1953 г. RDS-6 (този тип оръжие за масово унищожение получи прякора на Сахаров, тъй като схемата му предполагаше последователно поставяне на деутериеви слоеве около заряда на инициатора) имаше мощност 10 Mt. Въпреки това, за разлика от американската "триетажна къща", съветска бомбабеше компактен и можеше бързо да бъде доставен до мястото за спускане на вражеска територия със стратегически бомбардировач.

След като приеха предизвикателството, през март 1954 г. Съединените щати взривиха по-мощна въздушна бомба (15 Mt) на полигон на атола Бикини ( Тихи океан). Тестът предизвика отделяне на голямо количество радиоактивни вещества в атмосферата, част от които паднаха с валежи на стотици километри от епицентъра на експлозията. Японският кораб "Lucky Dragon" и инструментите, инсталирани на остров Roguelap, регистрират рязко увеличение на радиацията.

Тъй като процесите, протичащи по време на детонацията на водородна бомба, произвеждат стабилен, безопасен хелий, се очакваше, че радиоактивните емисии не трябва да надвишават нивото на замърсяване от детонатор на атомен синтез. Но изчисленията и измерванията на реалните радиоактивни отлагания варираха значително, както по количество, така и по състав. Поради това ръководството на САЩ реши временно да спре проектирането на тези оръжия до пълно проучване на въздействието им върху околната среда и хората.

Видео: тестове в СССР

Цар бомба

СССР постави дебела точка във веригата за натрупване на тонажа на водородните бомби, когато на 30 октомври 1961 г. на Нова Земля беше изпитана 50-мегатонна (най-голямата в историята) царска бомба - резултат от дългогодишна работа на А.Д. Изследователската група на Сахаров. Експлозията гръмна на височина 4 километра, а ударната вълна беше записана три пъти от инструменти по целия свят. Въпреки факта, че тестът не разкри неуспехи, бомбата така и не влезе в експлоатация.Но самият факт, че Съветите притежават такива оръжия, направи незаличимо впечатление на целия свят, а в Съединените щати те спряха да печелят тонажа на ядрения арсенал. В Русия също решиха да откажат да поставят водородни бойни глави на бойно дежурство.

Принцип на действие

Водородна бомба - най-трудната техническо устройство, чийто взрив изисква последователното протичане на редица процеси.

Първо, настъпва детонация на инициаторния заряд вътре в обвивката на HB (миниатюрна атомна бомба), което води до мощно излъчване на неутрони и създаване на висока температура, необходима за започване на термоядрен синтез в основния заряд. Започва масивна неутронна бомбардировка на вложката от литиев деутерид (получена чрез комбиниране на деутерий с изотопа литий-6).

Под въздействието на неутрони литий-6 се разделя на тритий и хелий. Атомният предпазител в този случай се превръща в източник на материали, необходими за възникването на термоядрен синтез в самата детонирана бомба.

Сместа от тритий и деутерий предизвиква термоядрена реакция, което води до бързо повишаване на температурата вътре в бомбата и все повече водород участва в процеса.
Принципът на действие на водородната бомба предполага ултра-бърз поток на тези процеси (зарядното устройство и разположението на основните елементи допринасят за това), които изглеждат мигновени за наблюдателя.

Супербомба: делене, синтез, делене

Последователността от процеси, описани по-горе, завършва след началото на реакцията на деутерий с тритий. Освен това беше решено да се използва ядрено делене, а не синтез на по-тежки. След сливането на тритиеви и деутериеви ядра се освобождават свободен хелий и бързи неутрони, чиято енергия е достатъчна, за да инициира началото на делене на ядрата на уран-238. Бързите неутрони могат да разделят атомите от урановата обвивка на супербомба. Разделянето на един тон уран генерира енергия от порядъка на 18 Mt. В този случай енергията се изразходва не само за създаване на експлозивна вълна и отделяне на огромно количество топлина. Всеки уранов атом се разпада на два радиоактивни "фрагмента". Оформя се цял "букет" от различни химични елементи(до 36) и около двеста радиоактивни изотопи. Именно поради тази причина се образуват множество радиоактивни утайки, регистрирани на стотици километри от епицентъра на експлозията.

Уникалният дизайн на супербомби и дълбокото разбиране на механизмите на действие на тези оръжия, те могат да бъдат направени толкова мощни, колкото е необходимо, докато разработването му ще изисква значително по-малко финансови и времеви разходи в сравнение с конвенционалните атомни бомби. След падането на желязната завеса стана известно, че в СССР планират да разработят "Цар-бомба", с капацитет 100 Mt. Поради факта, че по това време не е имало самолет, който да носи такъв масивен заряд, идеята е изоставена в полза на 50 Mt бомба.

Последици от експлозията

ударна вълна

Експлозията на водородна бомба води до мащабни разрушения и последствия, а първичното (очевидно, пряко) въздействие е от троен характер. Най-очевидното от всички преки въздействия е ударната вълна с ултра висок интензитет. Разрушителната му способност намалява с разстоянието от епицентъра на експлозията, а също така зависи от мощността на самата бомба и височината, на която зарядът е взривил.

топлинен ефект

Ефектът от термичното въздействие на експлозия зависи от същите фактори като мощността на ударната вълна. Но към тях се добавя още едно - степента на прозрачност на въздушните маси. Мъгла или дори лека облачност драстично намалява радиуса на увреждане, при което термичната светкавица може да причини сериозни изгаряния и загуба на зрение. Експлозия на водородна бомба (повече от 20 Mt) генерира невероятно количество топлинна енергия, достатъчно, за да разтопи бетон на разстояние от 5 km, да изпари почти цялата вода от малко езеро на разстояние 10 km, да унищожи вражеската жива сила , оборудване и сгради на същото разстояние. В центъра се образува фуния с диаметър 1-2 km и дълбочина до 50 m, покрита с дебел слой стъкловидна маса (няколко метра скали с високо съдържание на пясък се топят почти мигновено, превръщайки се в стъклена чаша).

Според изчисления от тестове в реалния свят, хората имат 50% шанс да останат живи, ако:

Намират се в стоманобетонно укритие (под земята) на 8 км от епицентъра на взрива (EV);
Намират се в жилищни сгради на разстояние 15 km от EW;
Те ще се окажат на открито място на разстояние повече от 20 км от EV в случай на лоша видимост (за „чиста“ атмосфера минималното разстояние в този случай ще бъде 25 км).

С отдалечаването от EV вероятността да останат живи сред хората, които се намират на открити места, също нараства рязко. Така че на разстояние от 32 км ще бъде 90-95%. Радиус от 40-45 км е границата за първичния удар от експлозията.

Огнена топка

Друго очевидно въздействие от експлозията на водородна бомба са самоподдържащите се огнени бури (урагани), които се образуват поради участието на колосални маси от горим материал в огнената топка. Но въпреки това най-опасната последица от експлозията ще бъде радиационното замърсяване. заобикаляща средана десетки километри наоколо.

Изпадам

Огненото кълбо, възникнало след експлозията, бързо се изпълва с радиоактивни частици в огромни количества (продукти на разпад на тежки ядра). Размерът на частиците е толкова малък, че когато попаднат в горните слоеве на атмосферата, те са в състояние да останат там много дълго време. Всичко, което огненото кълбо достигне на повърхността на земята, моментално се превръща в пепел и прах и след това се изтегля в огнената колона. Пламъчните вихри смесват тези частици със заредени частици, образувайки опасна смес от радиоактивен прах, чийто процес на утаяване на гранули се разтяга за дълго време.

Едрият прах се утаява доста бързо, но финият прах се пренася от въздушни течения на големи разстояния, като постепенно изпада от новообразувания облак. В непосредствена близост до EW се утаяват най-големите и заредени частици, на стотици километри от него, все още могат да се видят частици пепел, които са видими за окото. Именно те образуват смъртоносно покритие, дебело няколко см. Всеки, който е близо до него, рискува да получи сериозна доза радиация.

Много по-малки и неразличими частици могат да "витаят" в атмосферата в продължение на много години, обикаляйки Земята много пъти. Докато излязат на повърхността, те са загубили голяма част от радиоактивността си. Най-опасният е стронций-90, който има период на полуразпад от 28 години и генерира стабилна радиация през цялото това време. Външният му вид се определя от инструменти по целия свят. "Кацане" върху трева и зеленина, се включва в хранителните вериги. Поради тази причина стронций-90, който се натрупва в костите, се намира при хора на хиляди километри от тестовите площадки. Дори съдържанието му да е изключително малко, перспективата да бъде "полигон за съхранение на радиоактивни отпадъци" не вещае нищо добро за човек, което води до развитие на злокачествени новообразувания в костите. В регионите на Русия (както и в редица други страни), близо до местата за изстрелване на водородни бомби, все още се наблюдава повишаване на радиоактивния фон, което още веднъж доказва способността на този вид оръжие да напусне значителни последици.

Видео с водородна бомба

водородна бомба,оръжие с голяма разрушителна сила (от порядъка на мегатони в тротилов еквивалент), чийто принцип на действие се основава на реакцията на термоядрен синтез на леки ядра. Енергийният източник на експлозията са процеси, подобни на тези, които се случват на Слънцето и други звезди.

термоядрени реакции.

Вътрешността на Слънцето съдържа гигантско количество водород, който е в състояние на свръхвисока компресия при температура от прибл. 15 000 000 K. При такава висока температура и плътност на плазмата ядрата на водорода изпитват постоянни сблъсъци помежду си, някои от които завършват с тяхното сливане и в крайна сметка образуването на по-тежки хелиеви ядра. Такива реакции, наречени термоядрен синтез, са придружени от освобождаване на огромно количество енергия. Според законите на физиката освобождаването на енергия по време на термоядрен синтез се дължи на факта, че когато се образува по-тежко ядро, част от масата на леките ядра, включени в неговия състав, се превръща в колосално количество енергия. Ето защо Слънцето, имайки гигантска маса, губи ок. 100 милиарда тона материя и отделя енергия, благодарение на което животът на Земята стана възможен.

Изотопи на водорода.

Водородният атом е най-простият от всички съществуващи атоми. Състои се от един протон, който е неговото ядро, около което се върти един електрон. Внимателните изследвания на водата (H 2 O) показват, че тя съдържа пренебрежимо малки количества „тежка“ вода, съдържаща „тежкия изотоп“ на водорода – деутерий (2 H). Деутериевото ядро се състои от протон и неутрон, неутрална частица с маса, близка до тази на протона.

Има трети водороден изотоп, тритий, който съдържа един протон и два неутрона в ядрото си. Тритият е нестабилен и претърпява спонтанен радиоактивен разпад, превръщайки се в изотоп на хелия. Следи от тритий са открити в земната атмосфера, където той се образува в резултат на взаимодействието на космическите лъчи с газовите молекули, които изграждат въздуха. Тритият се получава изкуствено в ядрен реактор чрез облъчване на изотопа литий-6 с неутронен поток.

Разработване на водородната бомба.

Предварителен теоретичен анализ показа, че термоядрен синтез се осъществява най-лесно в смес от деутерий и тритий. Вземайки това за основа, американски учени в началото на 50-те години на миналия век започнаха да реализират проект за създаване на водородна бомба (HB). Първите изпитания на модел ядрено устройство са проведени на полигона Ениветок през пролетта на 1951 г.; термоядрен синтез беше само частичен. Значителен успех е постигнат на 1 ноември 1951 г. при изпитанията на масивно ядрено устройство, чиято експлозивна мощност е 4 x 8 Mt в тротилов еквивалент.

Първата водородна авиационна бомба е взривена в СССР на 12 август 1953 г., а на 1 март 1954 г. американците взривяват по-мощна (около 15 Mt) въздушна бомба на атола Бикини. Оттогава и двете сили взривяват модерни мегатонни оръжия.

Експлозията на атола Бикини беше придружена от отделяне на голямо количество радиоактивни вещества. Някои от тях паднаха на стотици километри от мястото на експлозията върху японския риболовен кораб Lucky Dragon, а други покриха остров Ронгелап. Тъй като термоядрен синтез произвежда стабилен хелий, радиоактивността при експлозията на чисто водородна бомба трябва да бъде не повече от тази на атомен детонатор на термоядрена реакция. В разглеждания случай обаче прогнозираните и действителните радиоактивни атмосферни осадки се различават значително по количество и състав.

Механизмът на действие на водородната бомба.

Последователността на процесите, протичащи по време на експлозията на водородна бомба, може да бъде представена по следния начин. Първо, зарядът на инициатора на термоядрена реакция (малка атомна бомба) вътре в обвивката на HB експлодира, което води до неутронна светкавица и създава високата температура, необходима за иницииране на термоядрен синтез. Неутроните бомбардират вложка, изработена от литиев деутерид - съединение на деутерий с литий (използва се литиев изотоп с масово число 6). Литий-6 се разделя от неутрони на хелий и тритий. Така атомният предпазител създава необходимите за синтеза материали директно в самата бомба.

След това започва термоядрена реакция в смес от деутерий и тритий, температурата вътре в бомбата се повишава бързо, включвайки все повече и повече водород в синтеза. При по-нататъшно повишаване на температурата може да започне реакция между деутериеви ядра, която е характерна за чисто водородна бомба. Всички реакции, разбира се, протичат толкова бързо, че се възприемат като мигновени.

Деление, синтез, деление (супербомба).

Всъщност в бомбата последователността от процеси, описани по-горе, завършва на етапа на реакцията на деутерий с тритий. Освен това конструкторите на бомби предпочитат да използват не сливането на ядрата, а тяхното делене. Сливането на ядра на деутерий и тритий произвежда хелий и бързи неутрони, чиято енергия е достатъчно голяма, за да предизвика делене на ядра на уран-238 (основният изотоп на урана, много по-евтин от уран-235, използван в конвенционалните атомни бомби). Бързи неутрони разделят атомите на урановата обвивка на супербомбата. Разделянето на един тон уран създава енергия, еквивалентна на 18 Mt. Енергията отива не само за експлозия и отделяне на топлина. Всяко ураново ядро се разделя на два силно радиоактивни "фрагмента". Продуктите на делене включват 36 различни химични елемента и близо 200 радиоактивни изотопа. Всичко това съставлява радиоактивните утайки, които съпътстват експлозиите на супербомби.

Благодарение на уникалния дизайн и описания механизъм на действие, оръжията от този тип могат да бъдат направени толкова мощни, колкото желаете. Това е много по-евтино от атомните бомби със същата мощност.

Последици от експлозията.

Ударна вълна и термичен ефект.

Прякото (първично) въздействие на експлозията на супербомба е трикратно. Най-очевидният от преките ефекти е ударна вълна с огромна интензивност. Силата на нейното въздействие, в зависимост от мощността на бомбата, височината на експлозията над земята и характера на терена, намалява с отдалечаване от епицентъра на взрива. Топлинният ефект на експлозията се определя от същите фактори, но освен това зависи и от прозрачността на въздуха - мъглата рязко намалява разстоянието, на което термичната светкавица може да причини сериозни изгаряния.

Според изчисленията, в случай на експлозия в атмосферата на 20-мегатонна бомба, хората ще останат живи в 50% от случаите, ако 1) намерят убежище в подземно стоманобетонно убежище на разстояние около 8 км от епицентърът на експлозията (EW), 2) са в обикновени градски сгради на разстояние ок. 15 km от EW, 3) са били на открито на разстояние прибл. 20 км от EV. При условия на лоша видимост и на разстояние най-малко 25 км, ако атмосферата е ясна, за хора в открити райони, вероятността за оцеляване нараства бързо с отдалечаване от епицентъра; на разстояние 32 км, изчислената му стойност е повече от 90%. Зоната, в която проникващата радиация, която се появява по време на експлозията, причинява летален изход, е сравнително малка, дори в случай на супербомба с висок добив.

Огнена топка.

В зависимост от състава и масата на горимия материал, участващ в огненото кълбо, могат да се образуват гигантски самоподдържащи се огнени бури, бушуващи в продължение на много часове. Най-опасната (макар и вторична) последица от експлозията обаче е радиоактивното замърсяване на околната среда.